2020年流行的激光雷達系統(tǒng)

在自動駕駛汽車發(fā)展過程中，激光雷達一直是一種主要的傳感技術(shù)，那么激光雷達在汽車上主要有哪些新功能？激光器是一種功能強大的遠距離傳感系統(tǒng)，它利用激光脈沖形式的光來測量距離。對于無人駕駛汽車，旋轉(zhuǎn)激光雷達系統(tǒng)將生成其周圍環(huán)境的三維點圖，從而能夠探測其它車輛、行人、騎車人以及其他障礙。

幾種常用的激光雷達系統(tǒng)

在此之前，谷歌就在 Waymo的自動駕駛汽車上安裝了一套激光雷達系統(tǒng)，該系統(tǒng)首先使用 Velodyne公司的64通道激光雷達傳感器，當時每個傳感器的成本高達60000美元。自那以后，為不同公司和大學的工程師和研究人員提供廉價激光雷達解決方案的工作一直在進行。

自從谷歌宣布推出自己的無人駕駛汽車以來，激光雷達技術(shù)有了很多發(fā)展。

然而，承受能力并非激光雷達唯一需要考慮的問題。近幾年來，人們提出了潛在攻擊(如飽和攻擊和欺騙)的安全性問題，這些攻擊可能會降低傳感器系統(tǒng)的性能和可靠性。

近幾年來，人們對自動駕駛汽車上激光雷達的研究越來越多，在整個行業(yè)中，激光雷達的應(yīng)用和現(xiàn)有技術(shù)的改進日益受到重視。

1. 博世自動駕駛傳感器產(chǎn)品全系列

Boys公司最近宣布計劃為首個適合自動駕駛的激光雷達系統(tǒng)生產(chǎn)遠距離激光雷達傳感器，該系統(tǒng)最新的傳感器將與攝像機和雷達傳感器結(jié)合使用，用于探測公路和城市中的長距離和短距離。

為降低傳統(tǒng)昂貴傳感器的成本，博世公司將利用規(guī)模經(jīng)濟性，使傳感器在大眾市場上的價格合理，便于使用。另外，博世還能通過改進的人工智能增強它的系統(tǒng)，該人工智能能對各種物體進行分類，并觸發(fā)警報或緊急制動動作。

• 巴拉哈(巴拉賈)的光譜分析

巴拉哈(Baraja)在2020年國際消費電子展(CES)上宣布了他的激光雷達線光譜掃描平臺的更新。光譜儀掃描平臺可以在200米外，在黑暗的高速公路上提供遠距離物體的詳細信息。它們的傳感器還提供了可變的分辨率和完整的 API控制，可以立即觸發(fā)分辨率和掃描模式的無慣性改變。

新一代光譜掃描平臺宣稱通過編碼光具有“內(nèi)在抗干擾能力”。在這個基礎(chǔ)上，他們通過棱鏡將光線分離開來，以獲得更多的據(jù)點，以便進行比較(如光線角度，波長等等)。所有這些要素必須匹配，才能根據(jù)傳感器的測量結(jié)果做出車輛決策。

Baraha的光譜掃描激光雷達傳感器所看到的城市街道的細節(jié)點云。

Baraha聲稱，他們的激光雷達已經(jīng)工業(yè)化，是專門為生產(chǎn)和擴展而設(shè)計的，可以滿足自動駕駛汽車工業(yè)的需要。其方法允許根據(jù)制造商的要求定制激光雷達配置。

三、 Velodyne的 Velabit

維洛丹最新的激光雷達業(yè)務(wù) Velabit在一月宣布。與一副卡片相比，這款微型汽車級傳感器的尺寸是2.4×2.4×1.38英寸，范圍是100米，水平角度60度，垂直角度10度。

這款車的設(shè)計是將車體或擋風玻璃集成在一起，白天或晚上都能產(chǎn)生強烈的方向感圖像，并且有競爭性的范圍和分辨率，能夠更快地識別物體，并在高速行駛時有更長的制動距離。據(jù)報道， Velabit將在2020年中期發(fā)售，售價為100美元。

幾種常用的激光雷達替代品

盡管很多公司在激光雷達的研發(fā)上投入了大量的時間和資金，但是工程師和研究人員對此提出了批評。馬斯克(Elon Musk)曾多次受到批評，對激光雷達設(shè)備提出批評，稱其為“沒有必要的昂貴的傳感器”，并在2019年的特斯拉自治日活動上頗具聲望地宣稱“任何依賴于激光雷達的人都注定會失敗”。特斯拉汽車依靠幾種可供選擇的激光雷達技術(shù)，包括 GPS、地圖、照相機和其他類型的傳感器。

來自康奈爾大學的研究似乎支持了馬斯克的觀點，即激光雷達有多種選擇。研究者發(fā)現(xiàn)立體攝像機捕捉到的數(shù)據(jù)幾乎和激光雷達一樣精確，唯一的差距就是數(shù)據(jù)分析。采用立體照相機(或如作者所說，偽激光雷達)可能會使激光雷達成為一種可負擔得起的備選辦法，并取得類似的效果。

通過一個實例來說明激光雷達、偽激光雷達和 AVOD (聚合視圖探測)的感應(yīng)能力之間的定性比較。

伴隨著攝像機技術(shù)的進步，立體攝像機的量子化飛躍，未來基于圖像的3D目標識別技術(shù)將重現(xiàn)，以縮小圖像/激光雷達之間的差距。

雖然對于激光雷達的批評可能會讓業(yè)界對它的用途產(chǎn)生疑問，但幾乎沒有人認為激光雷達作為綜合自動駕駛解決方案的一部分是有用的，它可以充分發(fā)揮其功能，并且有可能縮小其局限性。

很明顯，無論是生產(chǎn)廠家還是制造廠家，都積極地提供在遠距離和黑暗環(huán)境下具有卓越性能的可靠解決方案。遠距離性能使自動駕駛汽車能夠在高速公路上運行，這是許多公司都在努力實現(xiàn)的里程碑。隨著傳感器性能的提高，專注于分類和目標識別的人工智能技術(shù)似乎已經(jīng)把激光雷達推向了一個新的高度。

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